EP3130383A1 - Kraftwerksanlage mit thermischer meerwasserentsalzungseinrichtung - Google Patents

Kraftwerksanlage mit thermischer meerwasserentsalzungseinrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP3130383A1
EP3130383A1 EP15181130.4A EP15181130A EP3130383A1 EP 3130383 A1 EP3130383 A1 EP 3130383A1 EP 15181130 A EP15181130 A EP 15181130A EP 3130383 A1 EP3130383 A1 EP 3130383A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thermal
seawater
power plant
steam
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15181130.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kai Voit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP15181130.4A priority Critical patent/EP3130383A1/de
Publication of EP3130383A1 publication Critical patent/EP3130383A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/16—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using waste heat from other processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/0011—Heating features
    • B01D1/0058—Use of waste energy from other processes or sources, e.g. combustion gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/007—Energy recuperation; Heat pumps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/003—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines condenser cooling circuits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Definitions

  • the present invention relates to a power plant comprising a steam part, which in addition to a condenser in a heat recovery steam generator also has a two fluidly interconnected steam turbine, and further a thermal desalination plant, which is also fluidly connected to the heat recovery steam generator for supplying water vapor.
  • Seawater desalination facilities are mainly used in regions of the world in which not enough drinking or service water is available. Desalination is carried out in such desalination plants by various known methods by means of which the salts and minerals are removed from the seawater. Typical non-thermal processes are based, for example, on the process of reverse osmosis or membrane distillation. By contrast, thermal seawater desalination plants make use of the fact that, on evaporation of saline water, the distillate has virtually no or only a very greatly reduced amount of salts and minerals.
  • MSF multi-effect distillation process
  • MED multi-effect distillation process
  • MSF multi-stage flash evaporation process
  • the pre-cleaned seawater is heated to a temperature above the boiling point by means of thermal energy from a power plant. Typically, heating takes place at about 115 ° C.
  • the water-like constituents of the seawater evaporate and are gradually evaporated in sequentially connected expansion stages at reduced air pressure. This steam is reflected as Condensate within the individual evaporation stages and can be derived as largely salt-free water. This water is now available as drinking water or service water.
  • thermal desalination plants in a power plant based on the fact that in the steam part of the power plant thermally treated water vapor of the thermal desalination plant is supplied to provide them with sufficient thermal energy for the evaporation of seawater.
  • a steam line is typically removed from the steam part, which is fluidly connected with the thermal seawater desalination.
  • the seawater desalination device also has a suitable supply line through which sea water can be supplied to the seawater desalination device, as well as a corresponding discharge via which the salt water enriched with salts and minerals, which was not evaporated, is removed again and typically returned to the sea.
  • the thermal power plant also requires a supply of sufficient cooling water to provide a suitable heat sink in the steam section through the condenser.
  • the supply of the capacitor is in this case typically again via a separate supply line, by means of which seawater in the sense of cooling water can be supplied to the condenser.
  • the power plant or desalination facility thus each require an independent supply system, via which the respective facilities can be supplied with seawater. Not only does this result in relatively high costs, but also the maintenance and repair measures increase proportionally with the number of supply systems. Furthermore, the individual supply systems require a relatively high intrinsic demand for electrical energy in order to operate the pumps located therein.
  • both the thermal sea water desalination device and the condenser of the steam part of the power plant give off strongly heated seawater, which is discarded without further use and is typically returned to the sea again. This not only causes an undesirable change in marine ecology, but also inefficient use of thermal resources.
  • the task is to propose a power plant, which is connected to a thermal desalination plant in which the above-mentioned disadvantages of the prior art can be avoided.
  • a power plant to be proposed which can be carried out particularly energy efficient.
  • a power plant comprising a steam part, which in addition to a condenser and a heat recovery steam generator also has a two fluidly interconnected steam turbine, and further comprising a thermal desalination plant, which is also fluidly connected to the heat recovery steam generator for supplying water vapor ,
  • a supply line via which the thermal desalination plant is supplied with seawater, and which is thermally connected upstream of the seawater desalination device with the condenser of the steam part.
  • the steam part is typically designed to provide thermal energy in a suitable form in order to generate electrical energy with the power plant.
  • the steam part in this case has a heat recovery steam generator, in which water vapor is generated from normally liquid water.
  • Heat recovery steam generator can also be used to overheat existing water vapor.
  • the generated water vapor is expanded via a steam turbine, wherein thermal energy is converted into rotational mechanical energy, which in turn can be converted into electrical energy by means of a generator.
  • the unused residual steam is condensed in a condenser, so that again liquid water can be available, which is again supplied to the waste heat steam generator in a circuit arrangement.
  • a power plant can be about a coal-fired power plant, a nuclear-powered steam power plant or even a coupled gas and steam power plant.
  • the invention is therefore intended to fluidly couple the steam part of the power plant with the thermal desalination plant in such a way that the discharge of the condenser from the steam part corresponds to the supply line for the thermal desalination plant.
  • a common supply line is provided which supplies the thermal seawater desalination device with seawater, which supply line, however, is thermally connected upstream of the seawater desalination device with the condenser of the steam section.
  • the power plant requires only a line supply system for supplying the desalination plant and the condenser with sea water together.
  • the desalination device can be supplied and already has a higher heat content.
  • the required pipelines of the supply systems can be realized relatively shorter and thus more cost-effectively.
  • the feed line according to the invention can be replaced by a smaller number of feed pumps, preferably only one feed pump, be supplied with seawater. Redundancies by maintaining different feed pumps in separate supply systems are therefore no longer necessary.
  • due to the present invention eliminates a double treatment of seawater by mechanical or chemical process in the field of removal of the separate supply lines.
  • a suitable treatment in the removal area of the supply line already suffices to initially supply the condenser with sufficiently treated seawater.
  • the quality of treatment here is typically even sufficient to be able to supply the thermal seawater desalination facility even further with the seawater.
  • the seawater desalination device requires a higher degree of treatment here.
  • the largest advantage resulting from the invention is the utilization of the waste heat of the condenser in the steam part by the thermal desalination plant. Due to the pre-connection of the capacitor, this heats namely during operation, the guided in the supply line seawater, which then has to be worked up again thermally in the seawater desalination device so that vaporization of the liquid phase of the seawater takes place. In this respect, a smaller amount of thermal energy from the steam part of the power plant is required to carry out the evaporation. As a result, not only increases the efficiency of the desalination plant but also the entire power plant.
  • the thermal seawater desalination device has a discharge, via which saltwater enriched with salt is dissipated.
  • a bypass line can be provided, which is connected downstream of the capacitor in the supply line fluidly and at the same time is connected fluidly in the derivative, downstream of the thermal desalination plant.
  • the bypass line thus allows the adaptation of the supplied to the thermal desalination plant amounts of seawater.
  • more or less seawater can be supplied.
  • the mixing ratio of salt water and minerals enriched seawater in the discharge can be suitably adjusted. If, for example, certain limit concentrations are to be maintained for the discharge of this seawater enriched with salts and minerals, this can be suitably adjusted by mixing it with seawater from the supply line.
  • the supply line is fluidly connected to a removal area, can be removed by means of which seawater from a suitable reservoir and which has a feed pump, the seawater in the supply line subjected to a flow.
  • the removal area normally has suitable filtration systems to purify the seawater of particulate matter, and possibly chemical cleaning sections where the seawater can be purified by, for example, chlorination. Such chemical cleaning steps are required in order to ensure the operability of the condenser and thermal desalination plant.
  • the reservoir is not claimed in accordance with execution, and only describes a place where the removal area can be used as intended for seawater extraction.
  • the removal area thus ensures targeted supply of the supply of seawater with a suitable quality and can adjust the current of seawater in the supply line due to the use of the feed pump.
  • the supply line upstream of the condenser has a branch, which is connected to a cooling water line, wherein the cooling water line is also connected to the thermal seawater desalination device for supplying this with cooling water.
  • relatively cooler seawater can be used to support the condensation processes in the desalination plant.
  • the cooling water pipe is connected downstream of the thermal seawater desalination with the discharge so that the no longer used by the thermal seawater desalination cooling water of the discharge can be supplied.
  • This supply allows on the one hand a thermal conditioning of the in the derivative guided enriched seawater as well as a mixture to lower salt and mineral concentrations in this seawater. Consequently, the discharged with the discharge seawater is less concentrated and can be easily fed to the sea.
  • a condensate line which is fluidly connected with the thermal seawater desalination device and the steam part, and which is designed to return condensed in the thermal seawater desalination steam to the steam part for thermal treatment.
  • a condensate line which is fluidly connected with the thermal seawater desalination device and the steam part, and which is designed to return condensed in the thermal seawater desalination steam to the steam part for thermal treatment.
  • the condensate line also opens at a point in the steam part, which is arranged between the condenser and heat recovery steam generator.
  • the power plant is a coupled gas and steam power plant, in which the heat recovery steam generator is supplied by means of the exhaust gas from the gas part of the power plant with thermal energy.
  • a coupled gas and steam power plant also has a gas part in addition to the steam part. Both parts can be designed to provide electrical energy.
  • the gas part in this case comprises a gas turbine, which is thermally coupled to the steam part.
  • the coupling takes place in the area the heat recovery steam generator, in which the hot exhaust gases of the gas turbine are introduced.
  • the thermal energy of the exhaust gases is then used to thermally treat water as a working fluid in the steam part.
  • the thus thermally conditioned water is then fed to a steam turbine included in the steam part, so that it can be operated by rotation mechanics.
  • FIG. 1 shows a schematic circuit diagram of a power plant 1 as known from the prior art.
  • the power plant 1 a steam part 2, which, in addition to a condenser 10 and a heat recovery steam generator 11, also comprises a steam turbine 12.
  • the steam part 2 is in this case thermally coupled with a gas part 3, which includes a gas turbine 5.
  • the gas turbine 5 When the gas turbine 5 is in operation, the exhaust gas of the gas turbine 5 heated to above 500 ° C. is supplied to the heat recovery steam generator 11 for heat transfer.
  • a working fluid typically water, thermally processed so far that evaporation takes place under pressure. The working fluid is then fed to a steam turbine 12, in which the superheated working fluid is expanded with simultaneous release of energy.
  • the emitted thermal energy is converted into rotational mechanical energy and secondarily into electrical energy in the generator 6, which is connected to the steam turbine 12 via a shaft.
  • the residual steam is fed to the condenser 10, in which the residual steam sufficient energy is removed to achieve liquefaction.
  • the re-liquefied working fluid is subsequently fed again to the heat recovery steam generator 11, where again an evaporation takes place.
  • a supply line 37 which allows to draw seawater from a reservoir 30.
  • the supply line 37 has in this case in the region of the reservoir 30 to a removal area, which comprises about a feed pump 36 to pressurize the seawater in the supply line 37 with a flow. After the heat exchange has taken place in the condenser 10, the seawater is again returned to the reservoir 30 via a discharge line 38.
  • the thermal seawater desalination device 20 comprised by the power plant 1 draws seawater from the reservoir 30 via a separate supply line 21.
  • the separate supply line 21 in turn has a removal region 25, which has a feed pump 26.
  • Both the Extraction region 25, which is associated with the thermal seawater desalination device 20, as well as the removal region 35, which is associated with the condenser 10, typically have mechanical filter devices to separate solid particles from the extracted seawater.
  • chemical cleaning sections which serve to chemically condition the seawater suitably for subsequent uses. Such chemical purification steps are about a chlorination by targeted addition of highly concentrated chlorine solution.
  • the thermal seawater desalination device 20 can be supplied with sufficient thermal energy, this is fluidly connected via a steam line 15 to the steam part 2.
  • steam can be taken out of the steam part 2 via the steam line 15, which steam is supplied to the seawater desalination device 20.
  • the after the heat transfer no longer required working fluid from the steam line 15 is then, for example, after condensation in desalination 20, in liquid form the heat recovery steam generator 11 again fed to be subjected there to a renewed thermal treatment.
  • a condensate line 16 which goes off from the seawater desalination device 20, opens into the steam part 2, at a location which is arranged between the condenser 10 and the heat recovery steam generator 11. This can ensure that relatively warm condensate in the heat recovery steam generator 11 can be re-evaporated while supplying additional thermal energy.
  • the seawater desalination device 20 has its own extraction system for the removal of seawater, which is not coupled to the removal system for the supply of the condenser 10 with cooling water. Rather, the two removal areas 25 and 35 have their own components, without synergies between the two. In particular, both removal areas 25, 35 each have their own feed pumps 26, 36, which must be operated separately.
  • the invention proposes to couple the condenser 10 with the thermal seawater desalination device 20 via a feed line 21, so that the heated seawater emerging from the condenser 10 can be fed directly to the thermal seawater desalination device 20.
  • FIG. 2 shows an embodiment of such a power plant 1 according to the invention.
  • This embodiment differs from that in FIG. 1 shown power plant 1 to the effect that now the thermal desalination plant 20 is no longer supplied directly with sea water on an independent withdrawal over an independent removal area, but the seawater extraction takes place initially via a removal area 25 which is connected to the supply line 21, which the condenser 10 with Supplied cooling water.
  • this located in the supply line 21 seawater is heated by heat transfer and is then fed to the thermal desalination plant 20 for evaporation of the liquid portions of the seawater.
  • the flow in the supply line 21 provides a delivery pump 26 in the region of the removal region 25.
  • a further supporter pump may be connected in the line 21 downstream of the condenser 10.
  • the thermal seawater desalination device 20 already receives thermally conditioned seawater, which only requires a relatively smaller amount of thermal heat in order to be heated to the required evaporation temperature.
  • the enriched with salts and minerals sea water is removed via a discharge line 22.
  • the discharge can in this case provide for a return of the enriched seawater into the reservoir 30, from which the seawater was originally removed by means of the removal region 25.
  • the reservoir 30 is the ocean basin itself.
  • a bypass line 23 can be provided which is fluidly connected to the supply line 21 between the condenser 10 and the seawater desalination device 20 and the discharge line 22 downstream Seawater desalination device 20.
  • the seawater desalination device 20 may be necessary to supply the seawater desalination device 20 with cooling water. According to the embodiment, this can be taken from the supply line 21 downstream via a branch 27 downstream of the removal region 25 and fed directly to the seawater desalination device 20.
  • the seawater which is no longer required for cooling purposes, can be removed again via the cooling water line 28, which also supplies the seawater desalination device 20 with the cooling water, the cooling water line 28 discharging into the outlet 22 downstream of the seawater desalination device 20.
  • This connection of discharge line 22 and cooling water line 28 also permits an advantageous mixture of the enriched seawater solution in the discharge line 22, so that approximately a solution enriched only slightly with salts and minerals is supplied to the reservoir 30.
  • the cooling water line 28 may, if necessary, have a further pump in order to be able to ensure a sufficient flow in the cooling water line 28.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftwerksanlage (1) umfassend einen Dampfteil (2), welcher neben einem Kondensator (10) und einem Abhitzdampferzeuger (11) auch eine mit beiden fluidtechnisch verschaltete Dampfturbine (12) aufweist, sowie weiterhin umfassend eine thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung (20), die ebenfalls fluidtechnisch mit dem Abhitzdampferzeuger (11) zur Versorgung mit Wasserdampf verschaltet ist, wobei weiterhin eine Zuleitung (21) umfasst ist, über welche die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) mit Meerwasser versorgt wird, und welche stromauf der Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) mit dem Kondensator (11) des Dampfteils (2) wärmetechnisch verschaltet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftwerksanlage umfassend einen Dampfteil, welcher neben einem Kondensator in einem Abhitzedampferzeuger auch eine mit beiden fluidtechnisch verschaltete Dampfturbine aufweist, sowie weiterhin eine thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung, die ebenfalls fluidtechnisch mit dem Abhitzedampferzeuger zur Versorgung mit Wasserdampf verschaltet ist.
  • Meerwasserentsalzungseinrichtungen werden vor allem in Regionen der Erde genutzt, in welchen nicht ausreichend Trink- bzw. Brauchwasser zur Verfügung steht. Die Entsalzung wird in derartigen Meerwasserentsalzungseinrichtungen nach unterschiedlichen bekannten Verfahren durchgeführt, mittels welcher die Salze und Mineralien aus dem Meerwasser entfernt werden. Typische nicht-thermische Verfahren basieren hierbei etwa auf dem Prozess einer Umkehrosmose bzw. einer Membrandestillation. Thermische Meerwasserentsalzungseinrichtungen hingegen machen sich zu nutzen, dass bei Verdampfung von salzhaltigem Wasser das Destillat praktisch keine bzw. nur eine sehr stark verminderte Menge an Salzen und Mineralien aufweist.
  • Die heutzutage am weitesten verbreiteten Verfahren zur thermischen Meerwasserentsalzung basieren auf dem Multi-Effect-Destillation-Prozess (MED) bzw. der technischen Weiterführung dieser Technologie, dem Multi-Stage-Flash-Evaporation-Prozess (MSF). Bei dem MSF-Verfahren wird mittels thermischer Energie eines Kraftwerkes das vorab gereinigte Meerwasser auf eine Temperatur oberhalb des Siedepunktes erwärmt. Typischerweise erfolgt eine Erwärmung auf etwa 115 °C. Die wasserförmigen Bestandteile des Meerwassers verdampfen und werden in sequentiell verschalteten Entspannungsstufen bei verringertem Luftdruck sukzessive verdampft. Dieser Dampf schlägt sich als Kondensat innerhalb der einzelnen Verdampfungsstufen ab und kann als weitgehend salzfreies Wasser abgeleitet werden. Dieses Wasser steht nun als Trinkwasser bzw. Brauchwasser zur Verfügung.
  • Die bisherigen technischen Verschaltungen von thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtungen in einer Kraftwerksanlage basieren darauf, dass in dem Dampfteil des Kraftwerks thermisch aufbereiteter Wasserdampf der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung zugeführt wird, um diese mit ausreichender thermischer Energie für die Verdampfung des Meerwassers zu versorgen. Hierbei wird typischerweise aus dem Dampfteil eine Dampfleitung abgeführt, die mit der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung fluidtechnisch verschaltet ist. Die Meerwasserentsalzungseinrichtung weist zudem eine geeignete Zuleitung auf, über welche der Meerwasserentsalzungseinrichtung Meerwasser zugeführt werden kann, sowie eine entsprechende Ableitung, über welche das mit Salzen und Mineralien angereicherte Meerwasser, welches nicht verdampft wurde, wieder abgeführt und typischerweise in das Meer zurückgeführt wird. Gleichzeitig zum Betrieb der Meerwasserentsalzungseinrichtung erfordert das thermische Kraftwerk jedoch auch eine Versorgung mit ausreichend Kühlwasser, um im Dampfteil durch den Kondensator eine geeignete Wärmesenke zur Verfügung stellen zu können. Die Versorgung des Kondensators erfolgt hierbei typischerweise wiederum über eine separate Zuleitung, mittels welcher Meerwasser im Sinne von Kühlwasser dem Kondensator zugeführt werden kann.
  • Das Kraftwerk bzw. die Meerwasserentsalzungseinrichtung benötigen also jeweils ein eigenständiges Versorgungssystem, über welches die jeweiligen Einrichtungen mit Meerwasser versorgt werden können. Dies hat nicht nur verhältnismäßig hohe Kosten zur Folge, sondern auch die Wartungs- und Reparaturmaßnahmen steigen proportional mit der Anzahl der Versorgungssysteme an. Weiterhin erfordern die einzelnen Versorgungssysteme einen verhältnismäßig hohen Eigenbedarf an elektrischer Energie, um die darin befindlichen Pumpen betreiben zu können.
  • Überdies wird sowohl von der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung als auch aus dem Kondensator des Dampfteils des Kraftwerks stark erwärmtes Meerwasser abgegeben, welches ohne weitere Nutzung verworfen wird und typischerweise an das Meer erneut zurückgeführt wird. Dies sorgt nicht nur für eine unerwünschte Änderung der Meeresökologie, sondern auch für eine ineffiziente Nutzung der thermischen Ressourcen.
  • Insofern stellt sich die Aufgabe, eine Kraftwerksanlage vorzuschlagen, welche mit einer thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung verschaltet ist, in welcher die oben genannten Nachteile aus dem Stand der Technik vermieden werden können. Insbesondere soll eine Kraftwerksanlage vorgeschlagen werden, welche besonders energieeffizient ausgeführt werden kann.
  • Diese der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden gelöst durch eine Kraftwerksanlage gemäß Anspruch 1.
  • Insbesondere werden die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben gelöst durch eine Kraftwerksanlage umfassend einen Dampfteil, welcher neben einem Kondensator und einem Abhitzedampferzeuger auch eine mit beiden fluidtechnisch verschaltete Dampfturbine aufweist, sowie weiterhin umfassend eine thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung, die ebenfalls fluidtechnisch mit dem Abhitzedampferzeuger zur Versorgung mit Wasserdampf verschaltet ist, wobei weiterhin eine Zuleitung umfasst ist, über welche die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung mit Meerwasser versorgt wird, und welche stromauf der Meerwasserentsalzungseinrichtung mit dem Kondensator des Dampfteils wärmetechnisch verschaltet ist.
  • An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass der Dampfteil typischerweise dazu ausgelegt ist, thermische Energie in geeigneter Form bereitzustellen, um mit der Kraftwerksanlage elektrische Energie zu gewinnen. Der Dampfteil weist hierbei einen Abhitzedampferzeuger auf, in welchem Wasserdampf aus normalerweise flüssigem Wasser generiert wird. Der Abhitzedampferzeuger kann aber auch zur Überhitzung von bereits bestehendem Wasserdampf genutzt werden. Der erzeugte Wasserdampf wird über eine Dampfturbine entspannt, wobei thermische Energie in drehmechanische Energie umgesetzt wird, welche wiederum in elektrische Energie mittels eines Generators überführt werden kann. Anschließend wird der ungenutzte Restdampf in einem Kondensator kondensiert, so dass wieder flüssiges Wasser zur Verfügung stehen kann, welches etwa in einer Kreisschaltung erneut dem Abhitzedampferzeuger zugeführt wird. Eine solche Kraftwerksanlage kann etwa ein Kohledampfkraftwerk sein, ein nuklear betriebenes Dampfkraftwerk oder aber auch ein gekoppeltes Gas- und Dampf-Kraftwerk.
  • Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, den Dampfteil der Kraftwerksanlage mit der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung so fluidtechnisch zu koppeln, dass die Ableitung des Kondensators aus dem Dampfteil, der Zuleitung für die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung entspricht. In anderen Worten ist eine gemeinschaftliche Zuleitung vorgesehen, welche die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung mit Meerwasser versorgt, welche Zuleitung jedoch stromauf der Meerwasserentsalzungseinrichtung mit dem Kondensator des Dampfteils wärmetechnisch verschaltet ist. Insofern benötigt die Kraftwerksanlage nur ein leitungstechnisches Versorgungssystem zur Versorgung der Meerwasserentsalzungseinrichtung und des Kondensators mit Meerwasser gemeinsam.
  • Dadurch ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass das aus dem Kondensator abgeführte Meerwasser, welches in dem Kondensator thermisch aufbereitet wurde, der Meerwasserentsalzungseinrichtung zugeführt werden kann und bereits einen höheren Wärmeinhalt aufweist. Durch diese Reihenschaltung von Kondensator und thermischer Meerwasserentsalzungseinrichtung ergeben sich zahlreiche weitere Synergieeffekte. So können etwa die erforderlichen Rohrleitungen der Versorgungssysteme verhältnismäßig kürzer und damit kostengünstiger realisiert werden. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Zuleitung durch eine geringere Anzahl an Förderpumpen, vorzugsweise nur eine Förderpumpe, mit Meerwasser versorgt werden. Redundanzen durch Vorhalten unterschiedlicher Förderpumpen in voneinander getrennten Versorgungssystemen sind somit nicht mehr erforderlich. Weiterhin entfällt aufgrund der vorliegenden Erfindung eine doppelte Aufbereitung des Meerwassers durch mechanische bzw. chemische Verfahren im Bereich der Entnahme der getrennten Zuleitungen. Erfindungsgemäß reicht nämlich schon eine geeignete Aufbereitung im Entnahmebereich der Zuleitung bereits aus, um den Kondensator zunächst mit ausreichend aufbereitetem Meerwasser zu versorgen. Die Aufbereitungsqualität ist hierbei typischerweise sogar auch noch ausreichend, um auch nachfolgend die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung noch weiter mit dem Meerwasser versorgen zu können. Die Meerwasserentsalzungseinrichtung erfordert hierbei jedoch einen höheren Grad der Aufbereitung.
  • Ebenfalls zeigen Berechnungen der Anmelderin, dass im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Parallelschaltung zur Versorgung von thermischer Meerwasserentsalzungseinrichtung und Kondensator in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Reihenschaltung relativ kleinere Komponente und verhältnismäßig weniger Komponenten vorgesehen werden können. Auch dieser Umstand ermöglicht eine signifikante Materialeinsparung.
  • Durch die Reihenschaltung können zudem auch Druckverluste im Leitungssystem der Zuleitung vermindert werden, wobei auch der Massenstrom des in der Zuleitung geförderten Meerwassers geringer ausfallen kann als die Summe der beiden Massenströme in einer Parallelschaltung. Die Druckverluste werden dadurch geringer und auch der Leistungsbedarf der einzelnen Förderpumpen sinkt somit ab.
  • Der größte sich aus der Erfindung ergebende Vorteil, ist jedoch die Nutzung der Abwärme des Kondensators im Dampfteil durch die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung. Aufgrund der Vorschaltung des Kondensators, erwärmt dieser nämlich bei Betrieb das in der Zuleitung geführte Meerwasser, welches anschließend in der Meerwasserentsalzungseinrichtung nochmals thermisch soweit aufgearbeitet werden muss, damit es zu einem Verdampfen der flüssigen Phase des Meerwassers kommt. Insofern ist eine geringere thermische Energiemenge aus dem Dampfteil der Kraftwerksanlage erforderlich, um die Verdampfung durchzuführen. Infolge steigt damit nicht nur die Effizienz der Meerwasserentsalzungseinrichtung sondern auch der gesamten Kraftwerksanlage.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftwerksanlage ist vorgesehen, dass die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung eine Ableitung aufweist, über welche mit Salz angereichertes Meerwasser abgeführt wird.
  • In Weiterführung dieser Idee kann eine Bypassleitung vorgesehen sein, welche stromab des Kondensators in die Zuleitung fluidtechnisch geschaltet und gleichzeitig in die Ableitung fluidtechnisch geschaltet ist, stromab der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung. Die Bypassleitung erlaubt damit die Anpassung der an die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung zugeführten Mengen an Meerwasser. So kann etwa in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Dampfteils der Kraftwerksanlage der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung mehr oder weniger Meerwasser zugeführt werden. Ebenfalls kann mit Hilfe der Bypassleitung das Mischungsverhältnis des mit Salz und Mineralien angereicherten Meerwassers in der Ableitung geeignet angepasst werden. Sind bspw. für die Ableitung dieses mit Salzen und Mineralien angereicherten Meerwassers bestimmte Grenzkonzentrationen einzuhalten, können dieses etwa geeignet durch Mischung mit Meerwasser aus der Zuleitung eingestellt werden.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zuleitung mit einem Entnahmebereich fluidtechnisch verschaltet ist, mittels welchem Meerwasser aus einem geeigneten Reservoir entnommen werden kann und welcher eine Förderpumpe aufweist, die das Meerwasser in der Zuleitung mit einer Strömung beaufschlagt. Der Entnahmebereich weist zudem im Normalfall geeignete Filteranlagen auf, um das Meerwasser von Feststoffteilchen zu reinigen, sowie möglicherweise chemische Reinigungsabschnitte, in denen das Meerwasser etwa durch Chlorierung gereinigt werden kann. Derartige chemische Reinigungsschritte sind erforderlich, um die Betriebsfähigkeit von Kondensator und thermischer Meerwasserentsalzungseinrichtung gewährleisten zu können.
  • Das Reservoir wird ausführungsgemäß nicht mit beansprucht, und beschreibt lediglich einen Ort an dem der Entnahmebereich bestimmungsgemäß zur Meerwasserentnahme genutzt werden kann. Der Entnahmebereich gewährleistet somit gezielt die Versorgung der Zuleitung von Meerwasser mit einer geeigneten Qualität und kann aufgrund der Nutzung der Förderpumpe, den Strom an Meerwasser in der Zuleitung geeignet einstellen.
  • Entsprechend eines weiteren Aspekts der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zuleitung stromauf des Kondensators eine Abzweigung aufweist, welche mit einer Kühlwasserleitung verschaltet ist, wobei die Kühlwasserleitung ebenfalls mit der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung zur Versorgung dieser mit Kühlwasser verschaltet ist. Ausführungsgemäß kann also verhältnismäßig kühleres Meerwasser zur Unterstützung der Kondensationsvorgänge in der Meerwasserentsalzungseinrichtung genutzt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, das über die Zuleitung der Meerwasserentsalzungseinrichtung zugeführte Meerwasser in Teilströme aufzuteilen, und einen Teilstrom zur Versorgung der Kondensationsvorrichtung zu nutzen.
  • Gemäß einer Weiterführung dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kühlwasserleitung stromab der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung mit der Ableitung derart verschaltet ist, dass das von der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung nicht mehr genutzte Kühlwasser der Ableitung zugeführt werden kann. Diese Zuführung ermöglicht einerseits eine thermische Konditionierung des in der Ableitung geführten angereicherten Meerwassers wie auch eine Vermischung zu geringeren Salz- und Mineralienkonzentrationen in diesem Meerwasser. Folglich ist das mit der Ableitung abgeführte Meerwasser weniger stark angereichert und kann problemlos dem Meer zugeführt werden.
  • Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass weiterhin eine Kondensatleitung umfasst ist, welche mit der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung und dem Dampfteil fluidtechnisch verschaltet ist, und welche dazu ausgebildet ist, in der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung kondensierten Wasserdampf an das Dampfteil zur thermischen Aufbereitung zurückzuführen. In anderen Worten liegt eine fluidtechnische Kopplung zwischen Dampfteil und thermischer Meerwasserentsalzungseinrichtung mittels eines Leitungskreislaufs vor, welcher zum einen die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung mit Dampf und damit mit thermischer Energie zur Entsalzung versorgt und zum anderen nicht weiterhin von der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung genutztes Kondensat wieder dem Dampfteil zur erneuten thermischen Aufbereitung zuführt. Insofern mündet die Kondensatleitung auch an einer Stelle in das Dampfteil, welche zwischen Kondensator und Abhitzedampferzeuger angeordnet ist. Somit wird das in den Dampfteil zurück geführte Wasser, welches einen hohen Reinheitsgrad besitzt, nicht verworfen und kann damit zyklisch wieder verwendet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kraftwerksanlage eine gekoppelte Gas- und Dampf-Kraftwerksanlage ist, in welcher der Abhitzedampferzeuger mittels des Abgases aus dem Gasteil der Kraftwerksanlage mit thermischer Energie versorgt wird. Eine gekoppelte Gas- und Dampf-Kraftwerksanlage weist neben dem Dampfteil auch einen Gasteil auf. Beide Teile können dazu ausgebildet sein, elektrische Energie bereitzustellen. Der Gasteil umfasst hierbei eine Gasturbine, welche thermisch mit dem Dampfteil gekoppelt ist. Die Kopplung erfolgt in dem Bereich des Abhitzedampferzeugers, in welchen die heißen Abgase der Gasturbine eingeleitet werden. In dem Abhitzedampferzeuger wird dann die thermische Energie der Abgase genutzt, um damit Wasser als Arbeitsmittel in dem Dampfteil thermisch aufzubereiten. Das so thermisch konditionierte Wasser wird anschließend einer von dem Dampfteil umfassten Dampfturbine zugeleitet, so dass diese drehmechanisch betrieben werden kann.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher im Detail beschrieben werden. Hierbei sind die Figuren lediglich schematisch zu verstehen und stellen somit keinerlei Einschränkung hinsichtlich deren Ausführbarkeit dar.
  • Fernerhin ist darauf hinzuweisen, dass die in den nachfolgenden Figuren dargestellten Merkmale in beliebiger Kombination miteinander, wie auch mit den vorangehenden Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden können, soweit eine Kombinationslösung die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe lösen kann.
  • Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass die technischen Wirkungen der Merkmale mit gleichen Bezugszeichen einander entsprechen.
  • Hierbei zeigen:
    • Figur 1
    eine Kraftwerksanlage mit thermischer Meerwasserentsalzungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik in schematischer Schaltansicht;
    Figur 2
    eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftwerksanlage mit thermischer Meerwasserentsalzungseinrichtung in schematischer Schaltansicht.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Schaltansicht einer Kraftwerksanlage 1 wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Hierbei weist die Kraftwerksanlage 1 einen Dampfteil 2 auf, welcher neben einem Kondensator 10 und einem Abhitzedampferzeuger 11 auch eine Dampfturbine 12 umfasst. Der Dampfteil 2 ist hierbei wärmetechnisch gekoppelt mit einem Gasteil 3, der eine Gasturbine 5 umfasst. Bei Betrieb der Gasturbine 5 wird das auf über 500 °C erwärmte Abgas der Gasturbine 5 dem Abhitzedampferzeuger 11 zum Wärmeübertrag zugeleitet. In dem Abhitzedampferzeuger 11 wird anschließend ein Arbeitsmittel, typischerweise Wasser, thermisch soweit aufbereitet, dass eine Verdampfung unter Druck erfolgt. Das Arbeitsmittel wird anschließend einer Dampfturbine 12 zugeleitet, in welcher das überhitzte Arbeitsmittel unter gleichzeitiger Abgabe von Energie entspannt wird. Die abgegebene thermische Energie wird umgesetzt in drehmechanische Energie und in zweiter Folge in elektrische Energie in dem Generator 6, welcher mit der Dampfturbine 12 über eine Welle verbunden ist. Nach thermischer Entspannung in der Dampfturbine 12 wird der Restdampf dem Kondensator 10 zugeleitet, in welchen dem Restdampf ausreichend Energie entzogen wird, um eine Verflüssigung zu erreichen. Das wieder verflüssigte Arbeitsmittel wird nachfolgend erneut dem Abhitzedampferzeuger 11 zugeführt, wo erneut eine Verdampfung erfolgt.
  • Um den Kondensator 10 des Dampfteils 2 mit ausreichender Kälte zu versorgen, ist dieser wärmetechnisch verschaltet mit einer Zuleitung 37, die erlaubt, Meerwasser aus einem Reservoir 30 zu entnehmen. Die Zuleitung 37 weist hierbei im Bereich des Reservoirs 30 einen Entnahmebereich auf, welcher etwa eine Förderpumpe 36 umfasst, um das Meerwasser in der Zuleitung 37 mit einer Strömung zu beaufschlagen. Nach erfolgtem Wärmetausch in dem Kondensator 10, wird das Meerwasser erneut über eine Ableitung 38 dem Reservoir 30 zurückgeführt.
  • Die von der Kraftwerksanlage 1 umfasste thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 entnimmt ihrerseits über eine separate Zuleitung 21 Meerwasser aus dem Reservoir 30. Die separate Zuleitung 21 weist hierbei ihrerseits einen Entnahmebereich 25 auf, welcher eine Förderpumpe 26 hat. Sowohl der Entnahmebereich 25, welcher der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 zugeordnet ist, als auch der Entnahmebereich 35, welcher dem Kondensator 10 zugeordnet ist, weisen typischerweise mechanische Filtereinrichtungen auf, um Feststoffteilchen aus dem entnommenen Meerwasser abzutrennen. Ebenso werden typischerweise chemische Reinigungsabschnitte mit umfasst, welche dazu dienen, das Meerwasser für die nachfolgenden Nutzungen geeignet chemisch zu konditionieren. Derartige chemische Reinigungsschritte sind etwa eine Chlorierung durch gezieltes Hinzufügen von hochkonzentrierter Chlorlösung.
  • Damit die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 mit ausreichender thermischer Energie versorgt werden kann, ist diese über eine Dampfleitung 15 mit dem Dampfteil 2 fluidtechnisch verschaltet. In anderen Worten kann über die Dampfleitung 15 aus dem Dampfteil 2 Dampf entnommen werden, welcher der Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 zugeführt wird. Das nach erfolgter Wärmeübertragung nicht mehr weiter benötigte Arbeitsmittel aus der Dampfleitung 15 wird anschließend, etwa nach Kondensation in der Meerwasserentsalzungseinrichtung 20, in flüssiger Form dem Abhitzedampferzeuger 11 erneut zugeführt, um dort einer erneuten thermischen Aufbereitung unterworfen zu werden. Hierbei mündet eine Kondensatleitung 16, welche von der Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 abgeht, in das Dampfteil 2, an einer Stelle, welche zwischen dem Kondensator 10 und dem Abhitzedampferzeuger 11 angeordnet ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass verhältnismäßig warmes Kondensat in den Abhitzedampferzeuger 11 unter Zuführung von weiterer thermischer Energie erneut verdampft werden kann.
  • Nachteilig an der Ausführungsform gemäß Figur 1 stellt sich nun dar, dass die Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 ein eigenes Entnahmesystem zur Entnahme von Meerwasser aufweist, welches nicht mit dem Entnahmesystem für die Versorgung des Kondensators 10 mit Kühlwasser gekoppelt ist. Vielmehr weisen die beiden Entnahmebereiche 25 und 35 eigene Bauteile auf, ohne dass Synergien zwischen beiden genutzt werden könnten. Insbesondere umfassen beide Entnahmebereiche 25, 35 jeweils eigene Förderpumpen 26, 36, die separat betrieben werden müssen.
  • Um diese Nachteile nun zu vermeiden, schlägt die Erfindung vor, den Kondensator 10 mit der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 über eine Zuleitung 21 zu koppeln, so dass das aus dem Kondensator 10 austretende erwärmte Meerwasser der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 direkt zugeführt werden kann.
  • Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer derartigen erfindungsgemäßen Kraftwerksanlage 1. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeigten Kraftwerksanlage 1 dahingehend, dass nun die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 nicht mehr direkt mit Meerwasser über eine eigenständige Entnahme über einen eigenständigen Entnahmebereich versorgt wird, sondern die Meerwasserentnahme zunächst über einen Entnahmebereich 25 erfolgt, der mit der Zuleitung 21 verbunden ist, die den Kondensator 10 mit Kühlwasser versorgt. Bei Betrieb des Dampfteils 2 der Kraftwerksanlage 1 erwärmt sich dieses in der Zuleitung 21 befindliche Meerwasser durch Wärmeübertrag und wird anschließend der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 zur Verdampfung der flüssigen Anteile des Meerwassers zugeführt. Die Strömung in der Zuleitung 21 stellt eine Förderpumpe 26 im Bereich des Entnahmebereichs 25 zur Verfügung. Sollte aber aufgrund der Leitungsbedingungen eine verstärkte Strömungsbeaufschlagung erforderlich sein, kann bspw. eine weitere Unterstützerpumpe in die Leitung 21 stromab des Kondensators 10 geschaltet sein.
  • Ausführungsgemäß erhält also die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 bereits thermisch konditioniertes Meerwasser, welches nur noch einen verhältnismäßig geringeren Betrag an thermischer Wärme erfordert, um auf die erforderliche Verdampfungstemperatur erhitzt zu werden.
  • Nach erfolgter Meerwasserentsalzung in der Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 wird das mit Salzen und Mineralien angereicherte Meerwasser über eine Ableitung 22 abgeführt. Die Abführung kann hierbei eine Rückführung des angereicherten Meerwassers in das Reservoir 30 vorsehen, aus welchem ursprünglich das Meerwasser mittels des Entnahmebereichs 25 entnommen wurde. Typischerweise ist das Reservoir 30 das Meeresbecken selbst.
  • Um die in der Ableitung 22 abgeführte angereicherte Lösung an Salzen und Mineralien geeignet zu geringeren Konzentrationen mischen zu können, kann eine Bypassleitung 23 vorgesehen sein, welche fluidtechnisch geschaltet ist in die Zuleitung 21 zwischen dem Kondensator 10 und der Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 sowie die Ableitung 22 stromab der Meerwasserentsalzungseinrichtung 20.
  • Je nach in der Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 angewandter Technologie, kann es erforderlich sein, die Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 mit Kühlwasser zu versorgen. Dieses kann ausführungsgemäß über eine Abzweigung 27 stromab nach dem Entnahmebereich 25 aus der Zuleitung 21 entnommen werden und der Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 direkt zugeführt werden. Das nicht weiter für Kühlzwecke benötigte Meerwasser kann über die Kühlwasserleitung 28, welche auch die Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 mit dem Kühlwasser versorgt, wieder abgeführt werden, wobei die Kühlwasserleitung 28 in die Ableitung 22 stromab nach der Meerwasserentsalzungseinrichtung 20 mündet. Auch diese Verschaltung von Ableitung 22 und Kühlwasserleitung 28 erlaubt eine vorteilhafte Mischung der angereicherten Meerwasserlösung in der Ableitung 22, so dass etwa eine nur gering mit Salzen und Mineralien angereicherte Lösung dem Reservoir 30 zugeführt wird. Auch die Kühlwasserleitung 28 kann, wenn erforderlich, eine weitere Pumpe aufweisen, um eine ausreichende Strömung in der Kühlwasserleitung 28 gewährleisten zu können.
  • Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Claims (8)

  1. Kraftwerksanlage (1) umfassend einen Dampfteil (2), welcher neben einem Kondensator (10) und einem Abhitzdampferzeuger (11) auch eine mit beiden fluidtechnisch verschaltete Dampfturbine (12) aufweist, sowie weiterhin umfassend eine thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung (20), die ebenfalls fluidtechnisch mit dem Abhitzdampferzeuger (11) zur Versorgung mit Wasserdampf verschaltet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Zuleitung (21) umfasst ist, über welche die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) mit Meerwasser versorgt wird, und welche stromauf der Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) mit dem Kondensator (11) des Dampfteils (2) wärmetechnisch verschaltet ist.
  2. Kraftwerksanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) eine Ableitung (22) aufweist, über welche mit Salz angereichertes Meerwasser abgeführt wird.
  3. Kraftwerksanlage nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypassleitung (23) vorgesehen ist, welche stromab des Kondensators (10) in die Zuleitung (21) fluidtechnisch geschaltet ist und gleichzeitig in die Ableitung (22) fluidtechnisch geschaltet ist stromab der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung (20).
  4. Kraftwerksanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (21) mit einem Entnahmebereich (25) fluidtechnisch verschaltet ist, mittels welchem Meerwasser aus einem geeigneten Reservoir (30) entnommen werden kann, und welcher eine Förderpumpe (26) aufweist, die das Meerwasser in der Zuleitung (21) mit einer Strömung beaufschlagt.
  5. Kraftwerksanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (21) stromauf des Kondensators (10) eine Abzweigung (27) aufweist, welche mit einer Kühlwasserleitung (28) verschaltet ist, wobei die Kühlwasserleitung (28) ebenfalls mit der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) zur Versorgung dieser mit Kühlwasser verschaltet ist.
  6. Kraftwerksanlage nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlwasserleitung (28) stromab der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) mit der Ableitung (22) derart verschaltet ist, dass das von der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) nicht mehr genutzte Kühlwasser der Ableitung (22) zugeführt werden kann.
  7. Kraftwerksanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Kondensatleitung (16) umfasst ist, welche mit der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) und dem Dampfteil (2) fluidtechnisch verschaltet ist, und welche dazu ausgebildet ist, in der thermischen Meerwasserentsalzungseinrichtung (20) kondensierten Wasserdampf an das Dampfteil (2) zur erneuten thermischen Aufbereitung zurück zu führen.
  8. Kraftwerksanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwerksanlage (1) eine gekoppelte Gas-und-Dampf-Kraftwerksanlage ist, in welcher der Abhitzdampferzeuger (11) mittels des Abgases aus dem Gasteil (3) der Kraftwerksanlage (1) mit thermischer Energie versorgt wird.
EP15181130.4A 2015-08-14 2015-08-14 Kraftwerksanlage mit thermischer meerwasserentsalzungseinrichtung Withdrawn EP3130383A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15181130.4A EP3130383A1 (de) 2015-08-14 2015-08-14 Kraftwerksanlage mit thermischer meerwasserentsalzungseinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15181130.4A EP3130383A1 (de) 2015-08-14 2015-08-14 Kraftwerksanlage mit thermischer meerwasserentsalzungseinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3130383A1 true EP3130383A1 (de) 2017-02-15

Family

ID=53871943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15181130.4A Withdrawn EP3130383A1 (de) 2015-08-14 2015-08-14 Kraftwerksanlage mit thermischer meerwasserentsalzungseinrichtung

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP3130383A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107352607A (zh) * 2017-08-26 2017-11-17 大连理工大学 一种利用核能的多效蒸发海水淡化系统
CN109133236A (zh) * 2018-07-26 2019-01-04 东莞理工学院 一种工业余热驱动喷射式制冷的海水淡化装置及应用方法
NO20180376A1 (en) * 2018-03-16 2019-09-17 Cronus Tech As A system for recovery of waste heat from an industrial plant
CN115163230A (zh) * 2022-09-09 2022-10-11 山东核电有限公司 核电机组海水淡化系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3476653A (en) * 1967-02-01 1969-11-04 George D Doland Multistage distillation unit for water and power plant system
US4094747A (en) * 1976-05-14 1978-06-13 Bbc Brown, Boveri & Company Limited Thermal power station combined with a plant for seawater desalination
EP1701006A2 (de) * 2005-02-22 2006-09-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Kombikraftwerk zur Erzeugung elektrischer Energie und zur Wasserentsalzung und Verfahren zu dessen Betrieb
EP1908733A1 (de) * 2006-10-02 2008-04-09 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Verfahren und Anlage zur Gemeinsame Produktion von Strom, Dampf und entsalztem Wasser
DE102009013570A1 (de) * 2009-03-17 2010-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Kraftwerksanlage mit zwei Kreisläufen sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3476653A (en) * 1967-02-01 1969-11-04 George D Doland Multistage distillation unit for water and power plant system
US4094747A (en) * 1976-05-14 1978-06-13 Bbc Brown, Boveri & Company Limited Thermal power station combined with a plant for seawater desalination
EP1701006A2 (de) * 2005-02-22 2006-09-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Kombikraftwerk zur Erzeugung elektrischer Energie und zur Wasserentsalzung und Verfahren zu dessen Betrieb
EP1908733A1 (de) * 2006-10-02 2008-04-09 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Verfahren und Anlage zur Gemeinsame Produktion von Strom, Dampf und entsalztem Wasser
DE102009013570A1 (de) * 2009-03-17 2010-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Kraftwerksanlage mit zwei Kreisläufen sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107352607A (zh) * 2017-08-26 2017-11-17 大连理工大学 一种利用核能的多效蒸发海水淡化系统
NO20180376A1 (en) * 2018-03-16 2019-09-17 Cronus Tech As A system for recovery of waste heat from an industrial plant
CN109133236A (zh) * 2018-07-26 2019-01-04 东莞理工学院 一种工业余热驱动喷射式制冷的海水淡化装置及应用方法
CN115163230A (zh) * 2022-09-09 2022-10-11 山东核电有限公司 核电机组海水淡化系统
CN115163230B (zh) * 2022-09-09 2022-11-29 山东核电有限公司 核电机组海水淡化系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69916099T2 (de) Kombikraftwerk mit verbesserter kühlung und betriebsverfahren dazu
DE102009007915B4 (de) Verfahren zur Entsalzung von salzhaltigem Wasser
EP2889479B1 (de) Geothermiekraftwerksanlage, Verfahren zum Betrieb einer Geothermiekraftwerksanlage und Verfahren zum Erhöhen der Effizienz einer Geothermiekraftwerksanlage
EP3130383A1 (de) Kraftwerksanlage mit thermischer meerwasserentsalzungseinrichtung
WO2002087722A1 (de) Ausdampfverfahren zur herstellung von reinem trinkwasser und hochprozentiger sole aus salzhaltigen rohwässern
DE2046064B2 (de) Verfahren zum Entsalzen von Salzwasser und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2019096898A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von wasser aus der umgebungsluft
DE69937046T2 (de) Grosse rohranordnungen für umkehrosmose
DE102006052671B4 (de) Verfahren und Anlage zur Entsalzung von salzhaltigem Rohwasser
EP2986910A1 (de) Prozess zur vorwärmung von zusatzwasser in dampfkraftwerken mit prozessdampfauskopplung
DE102012217717A1 (de) Verfahren zur Rückgewinnung von Prozessabwässern einer Dampfkraftanlage
DE102009013570A1 (de) Kraftwerksanlage mit zwei Kreisläufen sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage
EP1507069B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von Wasser bei einer Kraftwerksanlage
DE3515999A1 (de) Vorrichtung zum konzentrieren von salzwasser
DE102014215405A1 (de) Verfahren zur Abwasserreinigung von ölhaltigem Abwasser und Abwasserreinigungsanlage
EP2923149B1 (de) Entwässerung einer kraftwerksanlage
WO2017066534A1 (en) Hybrid cooling and desalination system
DE102009007193A1 (de) Verfahren und Anordnung zum Reinigen salzhaltigen Wassers mittels heisser Abgase
WO2014195110A1 (de) Anlage und verfahren zum aufbereiten von wasser
EP2407374B1 (de) Seeschiff mit wenigstens einer Kältemaschine
DE102016107984A1 (de) Meerwasserentsalzungsvorrichtung zum Entsalzen von Meerwasser
EP3066310B1 (de) Flashtankdesign
DE102010011737A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Energieumwandlung
EP2122165B1 (de) Verfahren und eine vorrichtung zur dampferzeugung in dampfkraftwerken
DE3427302C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20170817